煤礦安全教育音視頻監控系統的研究與應用

王文方

摘 要：本文介紹的是系統立足煤礦安全教育管理方式的轉變，利用先進的音視頻技術，實現對全部基層單位安全教育的全過程監管，在事故責任追究、安全教育模式方面發揮巨大作用，全面提升煤礦安全教育質量和水平。

關鍵詞：煤礦；安全教育；視頻監控

中圖分類號：TD76 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）11-0251-01

1 引 言

錢家營礦業分公司作為河北省特大型礦井，現有員工超過6000人，每天分三班下井作業。為切實保證員工安全，準確宣貫安全技術措施、煤礦安全規程等與安全生產有關的教育內容，公司在三班要求由管理人員按照一定流程召開班前會，準確傳達公司各項會議精神，對員工進行安全教育，分配員工工作任務等。但在實際生產過程中，出現了許多不規范的開會行為，比如不按流程召開，開會流于形式，內容空洞，有員工無故不參加會議等問題，公司安全管理部作為機關管理部門，未規范會議管理，就需要不間斷的到基層單位會議室進行檢查，但安管人員很少，基層單位會議室又多達30多個，單靠幾個人，如何在多達幾十家基層單位及每天三班的班前會中督導安全教育的流程和規范性方面，做到全面及時可追溯，一直以來是個比較大的難題。因此，利用現代化科技手段建立一套音視頻監控系統，把安全教育會議全面監控起來顯得尤為必要。

2 設計原則

音視頻監控系統設計時應遵循技術領先、功能完備、性價比高的原則，并綜合考慮維護成本及操作人員水平，并為今后的增減監控范圍留有可變化的余地。本系統設計內容是完全按照公司實際會議室分布設計的，設計方案具有先進性、合理性、可操作性。其具有以下原則：

先進性：本系統設計采用的設備是目前比較主流的設備，網絡架構采用了星型和分布式結構，無論是運行速度指標還是安裝調試、后期操作維護等方面都具有先進性，防止出現系統建成后面臨淘汰的情況。

經濟性與實用性：按照本系統設計的初衷是用來監督檢查各基層單位召開班前會的效果和流程，通過設備選型，采用200萬像素網絡攝像機監控，并附帶夜視功能，布線采取先匯聚到幾個主辦公樓節點，再統一聯網方式，節約系統投資，達到好的性價比，同時實現全部功能需求。

可靠性：本系統通過在集控室安裝UPS不間斷電源，網絡采用冗余結構，能夠保證系統穩定可靠，不間斷運行，保證不會因斷電等原因導致重要數據丟失。

可擴展性：系統設計應考慮會議室后續安裝拆除功能，各個主要分節點交換機設計留有富余端口，隨時可以接入新的會議室音視頻，滿足擴容需要。

3 設計思路及系統組成

3.1 系統設計思路

采用全高清架構，前端所有設備均選擇高清200萬像素、日夜型半球網絡攝像機，能夠看清開會人員面部特征，聽清開會內容。

必須建設視頻監控專網，采用獨立IP地址段來聯通各個監控。為解決各個會議室比較分散的特點，各個辦公樓部分先通過比較集中的分節點接入交換機匯集后，再采用光纖的方式傳輸到集中監控中心；辦公樓內各個會議室攝像機與交換機之間網線走線不超過80m，采用POE供電交換機，且保證不超過交換機傳輸能力的50%。

建設一個集中監控室，部署NVR、液晶顯示器或電視、音響、話筒、UPS不間斷電源等設備，實現對整個系統的統一管理、維護、數據存儲、集中監視等功能。

采用集中存儲的方式對前端視頻音頻信息進行存儲，設計存儲周期為30d，24h主碼流不間斷存儲。

考慮到各級各部門領導人員需要辦公室訪問的實際，在信號全部集中到集控室后，設置一臺流媒體服務器，通過網絡端口接入公司局域網，既不占用局域網帶寬，又可以做到隨時隨地監控各基層單位安全教育效果。

集中監控室采用液晶顯示器直接與NVR設備相連的方式完成顯示功能，通過NVR對前端網絡視頻信號完成解碼顯示過程，為保證單臺顯示設備畫面不至于過多，NVR設備設計單臺不超過16路畫面；監控室主要包括NVR，液晶顯示器，其中NVR用于前端視頻錄像存儲，配合顯示器可以實現圖像預覽，回放圖像，抓圖及圖片的回放、備份，實現多畫面分割下的不同通道并行預覽與回放，實現可對硬盤進行配額管理，對不同通道分配不同的錄像保存容量，設置不同的錄像保存周期等；統一接收并處理前端報警信號。支持按時間段、按單位監控點回放功能，在回放同時并不影響該通道錄像的存儲。

本系統建設設備選型、網絡建設以實用為主，不追求最好的設備，以性價比高為基本原則。

3.2 系統組成

視頻監控系統由前端監控點、傳輸光纖網絡、交換機、集控中心存儲、控制及顯示等部分構成。

系統前端監控點主要是指設置在各個會議室前端的攝像機及拾音器。

傳輸光纖網絡包括前端監控點到分節點及中心的視頻傳輸、云臺控制、電源供應等線路。

監控中心設置NVR、流媒體服務器及顯示器，NVR負責視頻存儲和解碼輸出，管理人員登錄NVR可以對前端攝像機及錄像存儲進行定制化設置，并對前端視頻實現最大64路的同步回放功能。

4 系統功能

4.1 網絡監控功能

各級領導不需要親自到集控室來現場觀看會議召開情況，在有局域網的任何一臺計算機上都可以通過瀏覽器來調閱相應單位的現場即時視頻和音頻，也可以回看前面一個月之內的回放，使安全教育監管做到隨時隨地。

4.2 單向對講功能

可利用單向對講功能，在集控室通過話筒向各個基層會議室進行喊話、播放統一播放安全教育音頻、現場糾正員工不規范行為。

4.3 回放查詢功能

安全管理人員利用回放查詢功能對所有基層單位安全教育可以做到全過程追溯，對流程進行逐一打分，免去需要人員逐一走動管理，檢查不及時不全面的問題。同時發生安全事故時，可以追溯安全教育是否到位，是否按照國家有關要求進行安全宣教，追究相關責任人責任。

5 應用效果

在現場應用中，有效實現了對公司所有基層單位安全教育情況的全面監管，對不能按流程召開安全會議的人員起到了震懾作用。同時此系統的投入使用，也改變了煤礦安全教育督導的管理方式，提高了管理效率，減少了管理人員數量。

系統自運行以來，運行穩定可靠，能及時、準確地反應各單位安全教育的實際情況，對事故責任追溯、員工安全教育宣教方面都有很好的促進作用。

收稿日期：2018-3-15